孙 涌 芜湖中集瑞江汽车有限公司 液罐市场技术总监
各位领导、各位来宾下午好!我是来自芜湖中集瑞江汽车有限公司的孙涌,我带来的话题是《新形势下液体危险华常压罐车的挑战和机遇》
这里的新形势指的是什么?指的是国家法律法规变化以及化工品行业的发展变化,基于这个变化发展,未来常压罐车迎来怎样的机遇与挑战?制造业企业又该怎么应对?围绕这个话题,我做了四个方面的报告:一是常压危险品罐车行业现状;二是新形势下化工物流对装备的需求;三是常压危险品罐车安全设计;四是中集瑞江智能化灯塔工厂。
一、常压危险品罐车行业现状
目前整个行业全国有危险品罐车保有量18万辆以上,存在不同程度的安全隐患。大的安全隐患,存在“大罐小标”、结构和材料安全性能不满足强制性标准要求、罐体厚度不达标、关键安全附件缺失等严重安全隐患,极易引发安全事故;小的安全隐患,存在罐体使用不满足介质需求、跑冒滴漏、焊接质量不过关等安全隐患,在发生交通事故时易引发“二次事故”,加大事故危害。原因分析:制造环节,部分制造企业违规生产罐车,片面迎合运输企业的违法违规需求,将风险流入道路运输行业;检验环节,少数罐检机构把关不严,违法违规出具检验报告,甚至存在虚假检验、违规检验等情况;使用环节,部分运输企业片面追求经济效益,违规选购,无视运营过程中出现的问题,不及时维修保养;管理环节,各部门只解决管理链条中的局部问题,由于信息不通、衔接不畅,未形成全链条协同监管体系。
基于这个行业现状,从2018年开始,国家出台了很多政策和法规,尤其是在今年4月份,4部委联合发文35号文,治理方案的总体思路就是严把增量、消化库存、疏导结合、加强执法。
关于35号文明确提出的哪些机构可以依法开展罐体检验?第一是具有可移动罐柜、集装箱检验资质的机构也就是中国船级社可以依法开展罐体的定期检验和出厂检验;二是经核准的特种设备(RD7罐检机构)可以依法开展定期检验;三是具有CMA资质相应的检验机构可以开展罐车的出厂检验。国家明确了检验机构以后,我们依据什么样的标准和法规对罐车进行检验?《常压液体危险货物罐车治理罐体定期检验工作指南》于2021年11月发布,有中物联牵头《道路运输液体危险货物罐式车辆金属常压罐体检验规则》团标,预计明年将会发布。35号文明确提出了常压罐车很多重大的安全风险清单,比如罐体容积与出厂资料不符,容积偏差大于3%。国家对罐车整治下了很大的力度。通过标准法规和检验标准的制定可以进一步遏制重大安全事故的发生,保障安全生产相应的开展,也能一定程度上促进运价的合理合规,惠及整个行业。另外,35号文明确要求公告要列明最大密度,可以通过最大密度的执行,后续所有罐车可以有序实现一罐多品和多类混装。
二、新形势下化工物流对装备的需求
2021年,化工行业迎来了严峻挑战,但是我们分析未来化工行业整体还是向好,主要基于四个原因:第一是国民经济持续稳定发展,为化工行业的发展提供了良好的经济环境;二是产业政策的大力支持,促进了化工行业产业结构调整和优化升级;三是世界精细化工产业进一步向中国转移与集中,为我国精工行业的发展带来了难得的机遇;四是化工循环经济发展模式(新型工业化的化工工业园区)逐渐成熟。新形势下对于化工物流装备又有怎样的需求?第一是安全:新规进一步强调了罐车的安全性能,对制造企业提出更高要求。第二是环保:碳达峰、碳中和、双控的中长期目标给运输业以及国6、清洁生产、一体化等成为行业热门词汇,以及轻量化对节能减排的贡献也越来越突出。第三是高效:高效运输能够提升整个行业的运输效率,降低营运成本。第四是专业:特殊的高端的化工介质对专业车辆提出更高的品质要求。
1.安全
安全包括被动安全、主动安全、智能安全,无论提升哪一个安全,首先要满足的是车辆合规性。被动安全往往是对罐体或者车辆进行整体加强,但是加强的同时一定程度上就会牺牲车辆的载货量,导致经济性下降,所以要合理使用被动安全和主动安全,就可以降低事故发生同时进一步提升车辆的运输效率。另外可以看到整个行业的变化,行业由传统的铝合金罐车向不锈钢罐车转变,为什么?不锈钢材料相比于铝合金材料材料性能更佳,所以铝合金向不锈钢转型的趋势越来越强,通过不锈钢罐车的应用可以进一步提升罐车的安全性能和使用寿命。
2.环保
新能源、新材料以及轻量化设计是节能环保的有效手段;高标准制造、高品质设计、高质量配件,能够有效避免介质装卸、跑冒滴漏导致的环境污染;功能配置的升级(如,自带高效环保的清洗装置、节油管理系统的应用,等)一定程度上能够解决环境污染和能耗问题;船运、铁路等多种物流运输模式的协同,可提升运输效率,减少排放。
3.高效
多介质混装在标准法规(GB18564.1-2019、JT/T1285-2020)上已得到认可,罐车运营效率得以提升;以罐体设计代码作为罐车罐体的设计依据,并严格审批适装介质,给用户选用更高标准、更加安全的罐体提供的政策引导;车辆的耐久性、方便维修、配件获取方便及时也是提升车辆周转率的核心指标;采用车联网管理系统,可为大型物流公司带来新的管理模式,提升运作效率;高速公路的收费政策也逼迫运输企业避免空载,提升运输效率。
4.专业
基于上下游产业链以及客户的多介质运输需求,为物流环节提供更专业的一体化解决方案;部分化工介质(如6类有毒物、8类腐蚀性介质,等),由于其物理化学特性的特殊性,对物流运输装备的专业性提出了更高的要求;随着精细化工行业的深度发展,部分高端化工介质在储存、运输、使用等环节要求严苛;更专业的功能配置和结构设计,最大化满足客户在运输及装卸环节的个性化需求,保障安全提升效率。
三、常压危险品罐车安全设计
罐车的发展最终离不开的是罐车的安全,如何实现罐车的安全?
1.车型结构设计
罐车的本质安全,第一个最重要的一点就是车型结构设计。目前行业罐车的常用结构主要有两大类:一类是半承载(有大梁)结构,二是全承载(无付梁)车型。半承载罐子相对来说刚性太好了,容易造成一定的应力集中,只适用小罐量的罐子,全承载反而在这块和我们更契合,总重40吨。半承载结构主要代表的是北美厂家以及国内大部分企业,全承载车型主要以欧洲厂家以及我们中集瑞江。这边也对两种产品结构进行了对比。半承载主要适用于罐量较少的罐车,设计、制造难度小,但是质量问题多(防浪板开裂、过油孔开裂、托架开裂)。而全承载适用于装载质量较大的全挂车和半挂车,设计、制造难度大,但是安全可靠(罐体受力更加均匀、驾驶稳定性和操控性更好)。我们通过分析半承载最大应力达到211.5Mpa,而全承载可以下降90%以上。我们全面引进了LAG的先进的全承载结构,从产品结构、工艺设计、生产制造以及配件工艺进行全方位升级,另外可以看出行业的变化,从去年开始国内主流的制造厂商也在开始模仿和仿制全承载的车型。
2.高强度板材的应用
刚才讲的车辆结构,第二能够实现本质安全的结构就是采用高强度板材。中集瑞江与主流的板材厂商进行了联合开发定制:采用高强度不锈钢板材和超级铝板,相比国标性能至少提升25%以上,对于罐车比如侧翻、追尾这种情况下更好的力学性能的板材就能够有效避免罐体发生泄露和破坏的情况。
3.被动防撞
被动安全又做了相应研发,一个是高强度后防撞结构。瑞江率先在行业采用了高强度钢做后保险杠的双向缸,满足标准要求,瞬时满足20吨冲击力而不发生破坏和变形。
同样是国家标准的GB7258,要求后尾防撞距离不得少于15公分,瑞江将这个距离提升到50公分以上。另外,底架也是采用了工字型的底架,它的耐冲击性能更强。
刚才讲的是被动安全,主动安全方面,我们还可以通过一些智能化手段实现安全本质的提升,比如一键卸料、胎压监控等等。无主要讲一下中集瑞江开发的6目360度全景环视系统。采用的6目拼接图像算法技术,采用全车单画面360度环视,解决行业转角死角的技术难题,图像可以实现实时传递也可以实现本地存储。
第二个安全是我们开发的后防撞系统,包括道路后防撞和行车后防撞,采用最新77G毫米波雷达技术,有效避免碰撞发生。
四、中集瑞江智能化灯塔工厂
我们从2018年开始进行灯塔工厂的规划,今年我们正式实施液态罐车的灯塔工厂。
首先介绍中集瑞江公司。我们是芜湖中集瑞江汽车有限公司,是中集集团旗下中集车辆板块的骨干成员企业,是整个行业的罐式车辆的领导企业,目前我们公司主要聚焦的液罐车、搅拌车和粉罐车的罐式车辆的生产和销售。2017年开始,三大罐车的产销量全国第一,尤其是高端液罐车的市场份额稳居全国第一。基于这个行业背景,通过国家层面、企业层面、行业层面三个背景进行了智能化灯塔工厂的制造。国家层面顺应了国家的战略引导智能化制造的大趋势;行业层面对标国外实现了弯道超车,引领智能制造发展;企业层面是解决了工厂制造的难点和管理痛点,同时为高端产品以及高端品质提供了保驾护航。液罐车灯塔工厂实现了四大工艺:下料、焊接、涂装、总装的自动化和数字化生产,实现罐车100%焊缝全合格、质量可追溯,实现信息化和自动化的高度融合,行业领先。
下料方面,我们通过激光下料与数铣下料两种手段保证所有零件的精度和产品质量稳定性。
焊接线这一块通过自主研发实现行业里首家罐内采用机器人焊接的技术,罐体焊道能够达到91%以上的焊缝,实现全自动化生产。首次采用DR数字成像技术,可实现100%罐体焊缝X光射线检测。产线的设计研发一共获得6项发明专利以及14项实用新型专利,解决行业多个工艺难题。
在喷粉方面,我们实现VOCS零排放、固废零排放、无尘、无职业健康风险,大幅度降低劳动强度,同时效率提升4倍,在线周期降低10倍。
总装方面,我们通过安装系统和输送系统实现行业内首家总装的自动化生产线,通过扭力扳手及马卡拧紧机等集成,实现对计划、工艺参数、扭力值、角度值等统一管理及追溯。总装线MES系统对产线计划、工时等数据采集,以及与IOT平台集成,采集现场各设备的数据参数。正是通过灯塔工厂的落地才能保证中集瑞江高端产品的品质能够顺利承接。
在这里,我真诚邀请各位领导各位来宾明天能够莅临中集瑞江参观指导,谢谢大家。